碱金属热电直接转换器（Alkali Metal Thermal to Electric Converter-AMTEC）是一种新型的热电直接转换系统，具有高可靠性、高功率密度、低消耗、低噪音、无运动部件等优点，因而具有广阔的发展前景。作为AMTEC关键部件之一的毛细泵，对整个系统起到了吸收热能、传递热量、调节工质蒸发、为整个系统提供循环动力等作用，因而毛细泵性能的好坏直接关系到AMTEC的运行状况。本文将从不同角度来对毛细泵进行数值模拟研究，以便能够设计出性能优良的毛细泵。本文在达西定律基础上建立了一个动力学和热力学耦合的二维轴对称数值计算模型，通过参数的改变进行了单级、两级、多级毛细泵通流特性的计算模拟。在计算过程中采用了相位场方法对气-液界面进行追踪，并且在方程中加入了源项来模拟相变和毛细力。运用该计算模型可以比较方便地求出AMTEC工作过程中毛细泵内的温度场、密度场、速度场及压力场，还可以比较精确地追踪到气-液相变界面，很好地解决了气-液界面的不连续问题。模拟结果表明，单级毛细泵中孔径大小的变化对压力场影响显著，孔径越大，压降越小；孔隙率增加时，工质温度有所增加，但密度、速度、压降都出现了减小趋势；两级、多级毛细泵多孔介质分界面处的流场随多孔介质孔径及孔隙率变化时的分布情况较为复杂；随毛细材料导热率的增加，流体温度上升，压降减小，但三种毛细泵中速度场的变化趋势差异较大；工质的蒸发速率随AMTEC高温端温度、输出功率密度的增加呈抛物线状增加；比较四种材料可知不锈钢的临界孔径最为理想；碱金属钾的通流性能好于锂、钠，而多级毛细泵也显示出其强大的优势。